Nature：顛覆認(rèn)知，新研究揭示肺部居然能造血！

2017-11-30 來源：轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)網(wǎng) 標(biāo)簽：掌上醫(yī)生喝茶減肥一天瘦一斤安全減肥 cps聯(lián)盟美容護膚

摘要：這些實驗意味著肺臟是一系列可以修復(fù)骨髓受損及形成血液多種組分的造血前體細胞和造血干細胞的溫床。

　　通過使用活體顯微鏡技術(shù)觀察活小鼠的肺，來自加州大學(xué)舊金山分校（UCSF）的科學(xué)家們首次揭示了肺一個此前未知的功能：造血！在這項今天發(fā)表在Nature上的最新研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)肺負責(zé)生成了小鼠循環(huán)系統(tǒng)中的一半血小板--凝血過程中需要的血液成分。另一個令人驚訝的發(fā)現(xiàn)就是科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了一種此前未知的血液干細胞骨髓干細胞被清除后可以持續(xù)產(chǎn)生血液，而此前認(rèn)為骨髓干細胞是血液產(chǎn)生的主要場所。

　　“這項研究表明肺臟具有更復(fù)雜的功能--它們不僅僅只用于呼吸，同時它們也是血液形成的關(guān)鍵組分。”UCSF醫(yī)學(xué)系和實驗室醫(yī)學(xué)教授、肺臟學(xué)家MarkR.Looney博士說道，“我們在這項小鼠實驗中發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象表明肺在人體血液形成過程中可能也發(fā)揮著關(guān)鍵作用。”

　　這項發(fā)現(xiàn)對于研究以下人類疾病有重大影響：如血小板計數(shù)低或血小板低下的病人，這種疾病影響數(shù)百萬人，增加了他們發(fā)生危險的出血失控的風(fēng)險。這項發(fā)現(xiàn)也提出了以下問題：肺中的血液干細胞如何影響肺移植接受者？

　　活體影像實驗顯示：小鼠的肺每小時可產(chǎn)生超過1000萬血小板

　　一項最近由該研究共同作者、UCSF病理學(xué)教授MatthewF.Krummel博士及Looney開發(fā)的完美的雙光子活體成像技術(shù)使這項研究成為可能。這種成像技術(shù)能夠讓研究人員對活小鼠肺臟小血管中的單個細胞進行精確的觀察。

　　Loney及其團隊當(dāng)時正在使用這項技術(shù)檢測小鼠肺臟免疫系統(tǒng)和循環(huán)血小板之間的相互作用，他們使用了一種基因工程化小鼠，它的血小板可以發(fā)出綠色熒光，結(jié)果他們意外發(fā)現(xiàn)肺臟血管中有一群叫做巨核細胞的細胞可以生成血小板。盡管此前已經(jīng)有研究證明肺臟中存在巨核細胞，但是此前通常認(rèn)為巨核細胞主要在骨髓中生存并產(chǎn)生血小板。

　　“當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)這大群巨核細胞出現(xiàn)在活體肺臟中時，我們就意識到我們不得不追蹤他們。”論文共同第一作者、Looney實驗室博士后EmmaLefranais博士說道。

　　更多的細節(jié)研究發(fā)現(xiàn)肺臟中的巨核細胞每小時產(chǎn)生的血小板數(shù)量超過1000萬，這意味著小鼠體內(nèi)超過一半的血小板是在肺中產(chǎn)生的。

　　肺中新發(fā)現(xiàn)的血液干細胞能夠修復(fù)受損的骨髓

　　肺血管中巨核細胞和血液干細胞的發(fā)現(xiàn)讓研究人員對這些細胞如何在肺和骨髓之間來回移動產(chǎn)生了疑問，因此他們進行了一系列肺移植實驗去研究這個問題。

　　首先，他們將正常小鼠的肺移植到有熒光巨核細胞的小鼠體內(nèi)，隨后發(fā)肺血管中有熒光標(biāo)記的巨核細胞，這意味著這些生成血小板的巨核細胞來源于骨髓。

　　在另一個實驗中，研究人員將帶有熒光巨核細胞前體細胞的小鼠肺臟移植到血小板計數(shù)低下的突變小鼠體內(nèi)，他們發(fā)現(xiàn)小鼠快速產(chǎn)生了大量熒光標(biāo)記的血小板，血小板含量很快就達到了正常水平，且能夠維持?jǐn)?shù)月--這遠遠長于巨核細胞的壽命。這意味著移植肺臟中的巨核前體細胞被激活并產(chǎn)生了新的健康的巨核細胞維持產(chǎn)生適量的血小板。

　　最后，研究人員將所有細胞都用熒光標(biāo)記的健康肺移植到骨髓中缺乏造血干細胞的突變小鼠體內(nèi)。對受體小鼠的骨髓分析顯示移植肺中熒光標(biāo)記的細胞在移植后不久就遷移到了受損的骨髓中，并且不僅僅只產(chǎn)生血小板，還產(chǎn)生一系列血細胞，包括中性粒細胞、B、T細胞等免疫細胞。這些實驗意味著肺臟是一系列可以修復(fù)骨髓受損及形成血液多種組分的造血前體細胞和造血干細胞的溫床。

　　“據(jù)我們所知，這是首次發(fā)現(xiàn)肺臟有駐留造血前體細胞，這也引發(fā)了關(guān)于數(shù)百萬遭受血小板減少癥患者的一系列問題。”Looney說道，“這項研究還為干細胞生物學(xué)家提供了新途徑去研究骨髓和肺臟如何通過干細胞互相交換維持健康的血液系統(tǒng)。”

　　“這些發(fā)現(xiàn)改變了目前關(guān)于血細胞形成、肺臟生物學(xué)和疾病、肺移植的認(rèn)知。”猶他大學(xué)醫(yī)學(xué)院、內(nèi)科醫(yī)學(xué)系副主任、肺臟學(xué)家GuyA.Zimmerman博士說道，“這項發(fā)現(xiàn)有直接的臨床相關(guān)性，也為未來研究血小板形成及巨核細胞在肺臟炎癥及其他炎癥條件、出血、凝血功能異常及移植等的作用提出了一系列問題。”

　　“肺臟可以產(chǎn)生血小板已經(jīng)在數(shù)十年前就知道了，但是這項研究充分證實了這個觀點，表明小鼠肺臟血小板生成的主要參與者。”NHLBI的TraciMondoro博士說道，“Looney及其團隊打破了一些關(guān)于肺在血小板相關(guān)造血中功能的傳統(tǒng)觀點，開拓了進一步研究這一系統(tǒng)生物學(xué)的科學(xué)道路。”

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